Onderzoekers van de Rice University en de universiteit in Berkeley hebben ontdekt dat grafeen onder druk niet willekeurig scheurt, maar de weg volgt die het minste weerstand levert. Dit resulteert in nieuwe randen met opmerkelijke eigenschappen.
Volgens Boris Yakobson van Rice University maakt het onderzoek de weg vrij om de elektrische eigenschappen van grafeen onder controle te krijgen.
De onderzoekers aan de Rice University ontwikkelde computersimulaties dat het type scheur nabootst die onderzoekers in Berkeley met behulp van een elektronenmicroscoop wisten vast te stellen.
Het onderzoeksteam kon waarnemen dat de randen die gevormd worden als gevolg van het kraken van grafeenvlokken in zigzag-structuur ofwel de zogenaamde ‘armleuning-structuur’ waren.
Volgens het team word druk op grafeen gebaseerd op basis van moleculaire krachten.
‘Armleuning-grafeen’ is een halfgeleider, terwijl grafeen in zig-zag structuur gewoon metaal is in de natuur.
Omdat de randen van grafeen zijn elektrische eigenschappen bepalen is de vorm van de randen veroorzaakt door het scheuren van grafeen het kerngebied van het onderzoek, aldus Yakobson.
Zijn team ontdekte dat grafeen zoekt naar een pad dat een minimale hoeveelheid aan energie verbruikt. Het team uit Californiïe ontdekte dat de breuken in een grafeenvlok strikt de paden volgen die 30° uit elkaar liggen.
Deze 30 ° scheiding bepaalt ‘de leunstoel’ of ‘zigzag’ structuur van de randen van het materiaal, merkte Yakobson op.
De onderzoekers ontdekten ook dat de scheuren in grafeen langs korrelgrenzen dezelfde regels volgen.
Het onderzoek toonde aan dat grafeen kan worden gescheurd in een welbepaalde richting, die van belang is voor elektronica, besloot Yakobson.
Bron: rice.edu